針對上述問題，中國科學院上海高等研究院-智能信息中心胡宏林/徐天衡團隊在新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息交互領域取得重要進展。該研究面向6G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)演進中海量終端共存、以及跨系統(tǒng)泛在互聯(lián)交互的應用需求，聚焦大規(guī)模信號共存混疊場景，針對性提出了基于非正交多址的統(tǒng)計譜域直連傳輸技術。研究工作從信息論的角度出發(fā)，通過數(shù)學手段刻畫出多元化場景下混疊用戶特征識別的內在原理和外部聯(lián)系；基于信號確定性特征與統(tǒng)計特征的可分離特性，以統(tǒng)計譜域這一動態(tài)特征表述維度為切入點，通過時域-空域的特征分割與選擇性聚合，研發(fā)了適用于新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景的跨系統(tǒng)用戶信息直連交互技術。相關成果以“When Statistical Signal Transmission Meets Non-Orthogonal Multiple Access: A Potential Solution for Industrial Internet-of-Things”為標題，發(fā)表于電信學領域旗艦期刊《IEEE Internet of Things Journal》上。
 

　　本研究根據(jù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景中信號非正交混疊特點，設計了完整的跨系統(tǒng)用戶信息直連交互收發(fā)機結構、并給出了詳細的工作流程，兼顧通信系統(tǒng)上行和下行兩種模式。其次，研究團隊揭示了強弱用戶間能量差異導致的性能代溝，定制化研究了彈性補償檢測窗技術，可在不影響強用戶的前提下大幅提升弱用戶性能。研究團隊分別通過13個月和16個月的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)和應急響應系統(tǒng)的實際運行條件驗證了所提出技術的有效性。數(shù)據(jù)表明，NOMA-SST技術可以提高工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的多項性能，包括態(tài)勢監(jiān)控的感知準確率和召回率、應急命令傳輸延遲性能等，具備較高的實用價值。
 

　　研究工作由中國科學院上海高等研究院牽頭，聯(lián)合了國內多家高水平科研團隊協(xié)作完成。論文第一作者為智能信息中心徐天衡研究員，通訊作者為東南大學青年首席教授許威。此外，上海大學微電子學院副院長周婷教授團隊、東南大學信息學院副院長黃永明教授團隊、以及上海迪愛斯信息技術有限公司首席架構師杜渂教授團隊等，在研發(fā)過程中給予了重要支持和幫助。本研究工作獲得了上海市6G重大項目、中國科學院未來伙伴網(wǎng)絡專項、浦東新區(qū)產(chǎn)學研合作專項、以及上海市促進產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展專項資金的資助支持。
 

圖 1 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景跨系統(tǒng)用戶信息直連交互技術工作流程示意圖
 

圖 2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)下應急指揮響應系統(tǒng)交互界面及系統(tǒng)性能